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Estudo de catalisador para a obtenção enzimática de matérias-primas para polímeros sustentáveis

Resumo do projeto

Palavras-chave: colapso ambiental, resíduos plásticos, polímeros biodegradáveis, biocatálise, 5-hidroximetilfurfural, vanilina, sustentabilidade, desenvolvimento sustentável. Atualmente, o colapso ambiental global é uma realidade cada vez mais preocupante. Dentre os diversos desafios enfrentados, a gestão de resíduos plásticos se destaca pela maneira negativa como afeta o solo, a água e o ar. A ONU (2023) estima que, devido à produção plástica, sejam emitidos mais de 1,8 bilhão de toneladas métricas de gases de efeito estufa anualmente e cerca de 500 mil toneladas de microfibras plásticas sejam lançadas no oceano — o equivalente a quase 3 bilhões de camisas de poliéster. Tendo em vista que as metodologias existentes para a produção de polímeros biodegradáveis são, em sua maioria, caras e complexas, além de poderem gerar subprodutos tóxicos, esta pesquisa busca obter matérias-primas para produção de polímeros sustentáveis. Um exemplo são os polímeros furânicos, mais especificamente o 5-hidroximetilfurfural (HMF), que, além de serem biodegradáveis, não são obtidos a partir de combustíveis fósseis e podem ser usados para substituir polímeros sintéticos, como o PET. Uma alternativa promissora que surge é a biocatálise. Esse processo utiliza enzimas para catalisar reações químicas, oferecendo vantagens econômicas e a não geração de resíduos tóxicos. A proposta central deste estudo é verificar a possibilidade de utilizar água de coco como fonte de biocatalisadores para a obtenção de monômeros capazes de produzir polímeros sustentáveis. Devido ao difícil acesso ao reagente 5-hidroximetilfurfural, foi necessário escolher outro composto orgânico que apresentasse características estruturais semelhantes ao HMF para avaliar a capacidade catalítica e, posteriormente, replicar a metodologia para esse e outros reagentes. O substrato escolhido foi a vanilina, uma vez que também é um composto aromático e apresenta um grupo aldeído, assim como o HMF. A reação de conversão da vanilina com água de coco foi realizada em temperatura ambiente e a 35°C com banho de óleo, com agitação constante durante 96 horas, usando diferentes métodos de purificação. Por fim, as amostras foram secadas a 45°C durante uma semana. A análise dos espectros infravermelhos buscou a presença de uma banda correspondente ao grupo metileno (CH2), que indicaria a redução da carbonila presente na vanilina, transformando-a em éter e álcool vinílico. O aparecimento de uma banda em 2926 cm⁻¹ confirmou a formação de CH2, e a ausência do pico característico da carbonila reforçou o sucesso da reação. Essa pesquisa se alinha a três dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU: cidades e comunidades sustentáveis, consumo e produção responsáveis, e ação contra a mudança global do clima.

Alunos

Martha Klauck
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Orientadores

Schana Andréia da Silva

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  Novo Hamburgo –  
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Sheila
Sheila
4 dias atrás

Parabéns pela tua dedicação neste trabalho. Torcendo muito por ti!

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